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預應力混凝土T梁裂縫分析

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2009-04-13  來源:中國混凝土網(wǎng)  作者:范永錄 劉書志
核心提示:預應力混凝土T梁裂縫分析

  【摘要】文章根據(jù)預應力混凝土T梁裂縫分類及引起裂縫原因的分析,對不同類型的裂縫,提出了不同的防治措施,重點放在施工階段的防治措施上。 

  【關鍵詞】混凝土;預應力;T梁裂縫 
   
  一、裂縫情況及分析 
   
  裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)普遍會遇到的現(xiàn)象,一類是由外荷載引起的裂縫,也稱結(jié)構(gòu)性裂縫,表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴重問題;另一類裂縫是由變形引起的,也稱非結(jié)構(gòu)性裂縫,指變形得不到滿足,在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應力,當該自應力超過混凝土允許應力時,引起混凝土開裂。在上述兩類裂縫中,變形裂縫約占80%。引起該類裂縫的原因主要有: 

  1.混凝土澆注后處于塑性階段,由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發(fā)而產(chǎn)生裂縫。 

  2.混凝土凝固過程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。 

  3.由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫,結(jié)構(gòu)隨著溫度古變化受到約束時,在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應力,當此應力超過混凝土抗裂強度,混凝土便開裂,即產(chǎn)生溫度裂縫。 

  4.施工不當產(chǎn)生裂縫。從裂縫情況看,裂縫分布部位,裂縫方向、出現(xiàn)時間具有一定的規(guī)律性。裂縫分布在跨中處,只有腹板開裂,且兩面對稱,時間一般為拆模后兩天左右。如果施工方案合理,施工工藝符合質(zhì)量控制要求,混凝土配合比、坍落度滿足要求,而現(xiàn)場地施工溫度高達25℃以上,那么裂縫的主要原因是因溫度應力引起的。溫度應力包括內(nèi)約束應力和外約束應力。內(nèi)約束應力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部某一構(gòu)件單元,在非線形溫差作用下纖維間溫度不同,引起的應變不同而受到約束引起的應力;外約束應力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件因溫度不同產(chǎn)生變形受到的約束后結(jié)構(gòu)外部超靜定約束,無法實現(xiàn)自用變形引起的應力。 
   
  二、防止裂縫產(chǎn)生及措施 
   
  1.由混凝土質(zhì)量引起的非結(jié)構(gòu)裂縫,可以通過以下措施防止:控制及改善水灰比,減少砂率,增加骨料用量,嚴格控制坍落度,混凝土凝固時間不宜過短,下料不宜過快,高溫季節(jié)注意采取緩凝措施,避免水分劇烈蒸發(fā),混凝土振搗密實,改善現(xiàn)場混凝土的施工工藝,同時注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護及保溫工作。一旦裂縫出現(xiàn),可以用環(huán)氧樹脂配固化劑、丙酮以1:05:0.25的比例配合進行修補,將裂縫周圍5厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷毛吹凈,用酒精清洗后,再用丙酮擦洗一次,在涂環(huán)氧樹脂,貼玻璃布,以后再涂一層環(huán)氧樹脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂,用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理,能保證日后運營過程中梁體內(nèi)鋼筋不受大氣腐蝕,提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。 

  2.由溫度應力引起的非結(jié)構(gòu)裂縫,可以通過配置足夠的溫度應力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲備等措施來防止裂縫的產(chǎn)生(在腹板加縱向鋼筋);同時在施工時,應盡量選擇溫度低的時間澆注后半天(利用早、晚進行施工)。熱天澆注混凝土時,應降低水溫拌制,選用水化熱小和收縮小的水泥灰比,合理使用減水劑,加強振搗以減少水化熱, 

  3.在施工中對38米預應力混凝土T梁裂縫的控制方案和已出現(xiàn)裂縫的處理辦法是:—裂縫的控制方案: 

   (1)在腹板處兩面對稱增加通長縱向應力鋼筋,根數(shù)為原設計的一倍。 

   (2)控制好混凝土的澆注時間和澆注時的溫度,安排在早、晚或溫度低的時候進行混凝土澆注。 

   (3)及時掩護,并用塑料布進行覆蓋,經(jīng)常保持混凝土濕潤。 

   (4)及時拆模、及時張拉。當混凝土達到拆模強度時就即使拆模,當混凝土強度達到設計張拉強度時就及時張拉壓漿?!芽p的處置措施:用環(huán)氧樹脂配固化劑、丙酮以1:0.5:0.25的配合比進行修補。將裂縫周圍5厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷干凈,用酒精清洗后,再用丙酮擦洗一次,再涂環(huán)氧樹脂,貼玻璃布,之后再涂一層環(huán)氧樹脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂,能保證日后運營過程中梁體內(nèi)的鋼筋不受大氣腐蝕,提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。通過以上的控制方案和防處治措施,在以后的T梁預制過程中再沒有出現(xiàn)裂縫,并通過對裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。 
   
  三、結(jié)語 
   
  預應力混凝土箱形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫很常見,但可避免或減少,關鍵是在設計時,認真驗算,合理不止構(gòu)造鋼筋或預應力筋,對易出現(xiàn)裂縫的部位,通過施工過程的嚴格控制,盡可能地避免開裂或減少裂縫的數(shù)量,減少裂縫的長度和寬度,通過對裂縫的妥善處理,控制裂縫的發(fā)展,使裂縫不至于對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害,保證結(jié)構(gòu)的正常使用。

 
 
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